DE2402714C3 - Verfahren zum Anlöten von Anschlußdrähten eines elektrischen Bauteiles an seine Anschlußstitte sowie Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens - Google Patents

Description

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, ₄₀ An«;chlußdrähte, z. B. von Spulen oder Schalenkerndadurch gekennzeichnet, daß die an der Vorrats- spulen, an die Anschlußstifte des Bauteils derart anzulöten, daß die Lötstellen gleichmäßig mit Lot beschichtet sind, wobei jedoch eine Tropfen- oder Zapfenbildung vermieden werden soll. Auch soll der Löt-

Vorgang von ungeübtem Personal ausführbar sein. Diese Aufgabe wird gemäß dem erfinderischen Verfahren dadurch gelöst, daß man die mit den Anschlußdrähten umwickelten Anschlußstifte des Bauteils in durch Adhäsion in Kanälen in dosierter Menge gehaltenes schmelzflüssiges Lot einer Lötvorrichtung ein- und nach erfolgtem Benetzen mit Lot wieder herausführt.

Durch diese erfinderische Verfahrensweise wird bewerkstelligt, daß nur eine bemessene Lotmenge allseitig gleichmäßig den mit dem Anschlußdraht umwikinncrcn Ringraum (22) umgibt, und die Lötkanäle 55 kelten Anschlußstift benetzt, so daß auch nur eine von (6) parallel zur Ringachse (23) verlaufen. der Weite des Kanals abhängige und somit bemessene

Lotmenge die Lötstellen beaufschlagen kann. Eine Tropfen- oder Zapfenbildung wird dadurch vermieden. Das Verfahren ist von ungeübtem Personal ausführbar.

Ausgehend von einer Lötvorrichtung, bestehend aus einer beheizbaren Vorratswanne, in der das schmelzflüssige Zinn bei einer konstanten Löttemperatur gehalten ist, besteht die zur Ausübung des Verfahrens dienende Vorrichtung darin, daß mit der Vorratswanne Dosierkanäle in Verbindung stehen, die in Lötkanäle münden, in denen das schmelzflüssige Lot durch Adhäsion gehalten ist. Sollen mehrere Anschlußstifte od. dgl. mit den Anschlußdrähten eines Bauteils gleich-

wanne (4) und den Kanälen (5,6) angrenzenden Flächen mit einer aus einem lotabweisenden Material bestehenden Schicht, vorzugsweise mit einer Nickelschicht (36) belegt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem an sich bekannten Lötkolben (11) besteht, wobei ein auswechselbarer Einsatz (1) des Lötkolbens die Vorratswanne (4) die Dosierkanäle (5) und die Lötkanäle (6) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form eines Ringes (21) gebildet ist, wobei die Vorratswanne (4) den

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form einer Scheibe (37) gebildet ist, in der die Vorratswanne (4) zentrisch eingesetzt ist, wobei der Boden (28) der Vorratswanne auf eine Heizplatte (29) der Platte (37) aufgesetzt ist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anlöten von Anschlußdrähten an Anschlußstifte eines

.. gelötet werden, so entspricht die geometrische

τΊαηε der Lötkanäle der Teilung der am Bauteil ange-

ten Anschlußstifte, derart, daß die Anschlußstifte in

i^Lölkanäle - oder umgekehrt — einführbar sind.

Jy Lötkanäle können sowohl waagerecht als auch

krecht zum Lotbadspiegel der Vorratswanne ge-

nhrt sei": ^{sie sincl mitlels den}- vorzugsweise waage- wt »erlaufenden Dosierkanilen mit der Vorratsne "verbunden. Sowohl die Dosierkanäle wie auch T Lötkanäle sind so eng bemessen, daß in ihnen das hmelzflüssige Lot durch Adhäsion gehalte., wird. Die Dosierkanäle haben die Aufgabe, zu verhindern, daß km schnellen Herausziehen der mit schmelzflüssigem r η beschichteten und mit den Anschlußdrähien umekelten Anschlußstifte aus der Vorraiswanne eine ^w.ß_ere Menge schmelzflüssigen Lotes nachgezogen ^rd Beim Einführen der Stifte in die Lötkunälc enteicht das Lot durch die Dosierkanäle in den Vorratsbehälter, benetzt aber dabei die Oberfläche der Anschlußstifte und des Drahtes. D^ Temperatur des Lotes ist derart bemessen (etwa 370⁰C), daß die Lack-• lierschicht abbrennt und somit das schmelzflüssige Lot die Verbindungsflächen benetzt.

In einer bevorzugten Ausführungsform besieht die Vorrichtung aus einem an sich bekannten Lötkolben, wobei der Lötkolbeneinsatz eine Vertiefung, nämlich die Vorratswanne, aufweist, die über die in der Spitze des Lötkolbeneinsatzes eingebrachten Dosierkanäle milden Lötkanälen in Verbindung steht. Die Lötkanäle verlaufen senkrecht zur vorderen Kante des Lötkolbeneinsatzes.

Sind beispielsweise an einem elektrischen Bauteil die Anschlußstifte in Form einer Krone ausgeführt und stehen in einer Ebene, so empfiehlt es sich, die Lötvorrichtung in Form eines Ringes /u bilden, wobei die Vorratswanne den Ringraum umgibt und die das schmelzflüssige Lot haltenden Lötkanäle radial und parallel zur Ringachsc verlaufen. Die Lötvorrichtung kann aber auch in Form einer Scheibe gebildet sein, wobei die Vorratswanne im Zentrum der Scheibe gelegen ist und die das schmelzflüssige Lot durch Adhäsion haltenden Lötkanäle parallel zur Flächennormalen der Scheibe geführt sind.

Besonders vorteilhaft ist es, die Oberflächen der Vorratswanne und den Kanälen mit einer Eisenschicht zu belegen. Dadurch wird vermieden, daß das in der Vorratswanne bzw. in den Kanälen stehende Lötzinn mit der zumeist aus Kupfer gebildeten Lötvorrichtung legiert. Dadurch weiten sich die Kanäle auf, so daß die Vorrichtung im Laufe der Zeit unbrauchbar wird. Um eine Tropfenbildung an der Vorrichtung zu vermeiden, sind die an der Vorratswanne und den Kanälen angrenzenden Flächen mit einem lotabweisenden Material beschichtet, z. B. vernickelt. Das sich auf der Oberfläche der Nickelbeschichtung bildende Oxyd ist !ölabweisend, so daß keine Tropfen an der Vorrichtung anhaften können.

In den Zeichnungen sind verschiedene nach der Erfindung gebildete Vorrichtungen teilweise schematisch dargestellt.

In den Fig. 1 und 2 ist der vordere Teil eines Lötkolbeneinsatzes im vergrößerten Maßstab etwa 3 :1 dargestellt. Wie ersichtlich, ist der Lötkolbeneinsatz im Bereich seines vorderen Teils 2 - hier geschnitten dargestellt - in Form eines Löffels gestaltet. Er besitzt eine das schmelzflüssige Lot 3 aufnehmende Vorratswanne 4, die über im wesentlichen waagerecht verlaufpnden Dosierkanälen 5. 5' mit den Lötkanälen 6, 6' in

Verbindung steht. Diese Lölkanäle verlaufen nahezu senkrecht zur Kante 7 des Lötkolbeneinsalzes 1. Sowohl in den Dosierkanälen 5, 5' wie auch in den etwas weiter gehaltenen Lötkanäleu 6, 6' ist das schmelzflüssige Lot durch Adhäsion gehalten. Zum Verlöten werden die mit einem Anschlußdraht 8. 8' umwickelten Anschlußshfte 9, 9' eines elektrischen Bauteils, beispielsweise einer Spule 10, in die Lötkanäle hineingeführt. Dabei sind die mit dem Anschlußdraht umwicke!- ten Lötstifte dreiseitig von der beheizten Spitze des Lötkolbeneinsalzes umgeben. Die Flankenllächen umgeben den Anschlußstifi und leiten die Wärme gleichmäßig auf seine Flächen. Dadurch wird bewerkstelligt, daß einerseits der Anschlußstift bzw. die Lötstelle schnell und gleichmäßig erwärmt wird und andererseits nur eine eng bemessene Menge Zinn die Lötstelle beaufschlag;.

Nach vollzogenem Löten und Abziehen des Lötkolbeneinsatzes fließt durch die engen Dosierkanäle aus der Vorratswanne nur eine dem Rauminhalt der Lötkanäle entsprechende Lotmenge nach. Dadurch wird an den Lötstellen eine Zapfcnbildung vermieden, denn erst nach einer — wenn auch relativ kurzen Pause können sich die Lötkanäle 6. 6' wiederum mit Lötzinn füllen. Die das schmelzflüssige LoI aufnehmende Vorratswanne wie auch die Kanäle 5 und 6 sind mit einer Eisenschicht belegt - wie gestrichelt über die Konturlinie bei 35 angedeutet - während die von Lot freibleibenden Flächen, hier bei 36 strichpunktiert dargestellt, zur Vermeidung einer Tropfenbildung vernikkelt sind.

F i g. 3 zeigt eine Lötvorrichtung, beispielsweise zum Anisen des Anschlußdrahtes an die Anschlußstifte 9.9' einer Schalenkernspule. Der Lötkolben 11 ist hier auf einen Sockel 12 aufgesetzt und befestigt, wobei der Sockel 12 von Hand in Richtung des Pfeils 13 verschiebbar ist. Der Sockel 12 ruht auf einem Löttisch 14, der zentrisch das Bauteil 10', im vorliegenden Falle die Schalenkernspule, trägt. Das Anlöten der Anschlußdrähte an die Anschlußslifte der Schalenkernspule erfolgt wie vorbeschrieben, indem man den Lötkolben U mit seinen gemäß den F i g. 1 und 2 gebildeten Einsatz 1 an die Anschlu3stifte heranführt. Besitzt die Schalenkernspule mehrere Anschlüsse, beispeilsweise 15, 15', 16, 16' und 17, 17' so empfiehlt es sich, mehrere Lötkolben - wie hier durch die Diagonalen 18. 18' und angedeutet - zu verwenden, wobei die Bewegung der Lötkolben zum Werkstück und zurück durch einen Triebmechanismus erfolgt. Der Triebmechanismus für die Lötkolben befindet sich im Raum 32 zwischen dem Löttisch 14 und der Sockelplatte 33. Obwohl es zur Bewerkstelligung einer sauberen Lötung genügt, die Lötkolben kurzzeitig an die Lötstifte heranzufahren, ist es doch empfehlenswert, das Bauteil senkrecht zur Bcwegung der Lötkolben 11, nämlich zur Flächennormalen 34 in Richtung des Pfeils 20 zu bewegen: bei dieser Bewegung wird überschüssiges Lot durch die oben beschriebene Adhäsion des Lötzinns im Lötkanal zurückgehalten.

Eine andere Ausführungsform, bei der die Lötvorrichtung in Form eines Ringes gebildet ist, zeigen die Fig.⁴ und 5. Die Lötvorrichtung besteht hier aus einem Ring 21, wobei die Vorratswanne 4 den Ringraum 22 kreisförmig umgibt. Die Dosierkanäle 5 sind 6s radial geführt und münden in die parallel zur Ringachse 23 im Ringraum 22 verlaufenden Lötkanäle 6, 6' usw. Die Vorratswanne ist hier umgeben von einer elektrischen Heizung 24, wobei unterhalb des Ringtellers

ein Thermostat 26 zum Einregeln und Konstanthalten der Temperatur der Zinnschmelze 3 angeordnet ist. Das mit seinen Anschlußstiften 9, 9' usw. versehene Bauteil 10 wird in Richtung des Pfeils 27 in die Lötkanäle 6, 6' eingeführt und nach erfolgtem Benetzen der Lötstelle wiederum in Richtung des Pfeils 27' herausgezogen. Der Lötvorgang ist damit beendet.

Eine andere Ausführungsform, bei der die Lötvorrichtung in Form einer Platte gebildet ist, zeigt die F i g. 6. Die Vorratswannc 4 ist hier zentrisch in eine Platte 37 eingesetzt, wobei der Boden 28 der Vorratswanne in Kontaktverbindung mit einer elektrischen Heizplatte 29 steht. Auch hier sind die Dosierkanäle 5 radial nach außen geführt und münden in die parallel zur Plattennormalcn 30 verlaufenden Lötkanäle 6. Wie ersichtlich, ist hier die Heizplatte 29 in Form eines Napfes gebildet, wobei der Napf die radial und senkrecht zur Normalen der Platte verlaufenden Lötkanäle 6 mantclförmig umgibt. Die Anschlußstiftc des Bauteils 10 (Fig.4) werden auch hier senkrecht entgegen der Normalen 30 in die Schlitze eingeführt. Bei schnellem Eintauchen der Anschlußstiftc in die Lötkaniilc kann es vorkommen, daß ein Teil des durch Adhäsion in den Schlitzen 6 gehaltenen schmelzflüssigen Zinns ausgestoßen wird. Aus diesem Grund sind in der Heizplatte 29 Bohrungen 31 eingebracht, durch die das ausgestoßene Zinn abtropft und aufgefangen wird. Dieser Nachteil kann jedoch durch eine etwas größere Tiefenbemessung der Lötschlitze- bzw. kanüle aufgefangen werden. Der Vorteil der in den F i g. 4 bis 6 dargcstcllten Lötvorrichtungen besteht indessen darin, daß ihre Handhabung einfacher und sicherer ist; daher sind diese !.ölvorrichtungen mit Vorzug dort einzusetzen, wo ungeschultcs Personal mil der Ausübung des Verfahrens beauftragt ist.

In den Beispielen sind die Dosierkanäle als einseitig offene Rinnen ausgebildet: sie können aber auch in Form von Bohrungen gebildet sein, in denen das Lot durch Adhäsion gehalten wird. Die Dosier- und Lölkanälc können auch waagerecht oder in einem Winkel zur Waagerechten geführt sein, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Anlöten von Anschlußdrähten an Anschlußstifte eines relativ kleinen elektrischen Bauteils, gemäß dem man die Anschlußdrähte zunächst um die verzinnten Anschlußstifte wickelt und die Verbindungsstellen mit einem Lötflußmittel beschichtet, darauffolgend mittels einer Lötvorrichtung die Anschlußdrähte mit den Anschlußstiften verlötet, dadurch gekennzeichnet, daß man die mit den Ansch.'ußdrätuen (8) umwickelten Anschlußstifte (9) des Bauteils (10) in durch Adhäsion in Kanälen in dosierter Menge gehaltenes schmelzflüssiges Lot (3) einer Lötvorrichtung ein- und nach erfolgtem Benetzen wieder herausführt.

2. Lötvorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch I₁ bestehend aus einer beheizbaren Vorratswanne, in der das schmelzfJüssige Zinn bei einer konstanten Löttemperatur gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Vorratswanne (4) Dosierkanäle (5) in Verbindung stehen, die in Lötkanäle (6) münden, die derart bemessen sind, daß in ihnen das schmelzflüssige Lot (3) durch Adhäsion gehalten ist.

3. Lötvorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Teilung der Lötkanäle der Teilung der am Bauteil angesetzten Anschlußstifte (9) entspricht, derart, daß die Anschlußstifte in die Lötkanäle — oder umgekehrt — einführbar sind.

4. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkanäle (5) derart eng bemessen sind, daß in ihnen das schmelzflüssige Lot (3) durch Adhäsion gehalten ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Vorratswanne (4) sowie der Dosier- und Lötkanäle (5,6) mit einer Eisenschicht (35) belegt sind.

relativ kleinen elektrischen Bauteils., gemäß dem man dir· Anschlußdrähte zunächst um die verzinnten Anschlußstifte wickelt und die Verbindungsstellen mit einem Lötflußmittel beschichtet, darauffolgend mittels s einer Lötvorrichtung die Anschlußdrähte mit den Anschlußstiften verlötet.

Das Verbinden von Anschlußdrähten eines Bauteils mit den zugehörigen Anschlußstiften kann in mannigfacher Weise erfolgen. So ist es üblich, nach erfolgtem

ίο Umwickeln der Anschlußstifte mit den Anschlußdrähten, diese sodann unter Zuhilfenahme eines Lötkolbens mit den jeweiligen Anschlußstiften /u verlöten. Diese Verfahrensweise besitzt indessen den Nachteil, daß die Zinnauftragsschicht an der der Lötspit/e des Lötkolbens zugekehrten Fläche groß, hingegen an der abgekehrten Flache entsprechend geringer ist. Sind die Anschlußstifte sehr klein — wobei hier unter klein ein Querschnitt des Anschlußstiftes von weniger als 0,5 mm² verstanden wird — so bedarf es einer besonderen manuellen Fertigkeit, eine hinreichend saubere Lötverbindung /u erstellen. Fernerhin ist es bekannt, die mit den Anschlußdrähten umwickelten Stifte eines B;iu teils in schmelzflüssiges Lot zu tauchen und nach erfolgtem Benetzen wiederum herauszuziehen. Das Tau-

chen geschieht zumeist senkrecht zur Oberfläche des Lotbades. Auch dieses Verfahren besitzt den Nachteil, daß die Zinnauftragsmenge unkontrollierbar ist. wobei insbesondere beim Herausziehen der Anschlußstifte aus dem schmelzflüssigen Lot, es zur Zapfenbildung kommt. Diese spitzen Zapfen wirken bei der weiteren Handhabung der Bauelemente störend.

Üblich ist es auch, die Bauteile mit ihren Anschlußstiften durch einen Lotschwall zu führen und so die Anschlußdrähte mit den Anschlußstiften zu verlöten, jedoch besteht auch hier der vorgenannte Nachteil. Letztere Vorrichtungen werden insbesondere zum automatischen Löten von Bauteilen aller An mit elektrischen Leitern angewandt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die